DE3702210A1 - Verfahren zur bestimmung der konzentration von in einer substanz enthaltenen stoffen, insbesondere von sauerstoff - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung der Konzentration von in einer Substanz enthaltenen Stof­ fen, insbesondere von Sauerstoff, mit einem Lumineszenz­ indikator, dessen Lumineszenzintensität von den zu be­ stimmenden Stoffen gemindert bzw. gelöscht wird.

Die Bestimmung von in einer Substanz enthaltenen Stoffen, beispielsweise des Sauerstoffes, in flüssigen oder gasförmigen Proben spielt in der klinischen Analytik, in der Medizin, in der Biotechnologie und in der Prozeßkon­ trolle eine bedeutende Rolle. Wegen der Größe der Elektro­ den elektrochemischer Sauerstoffsensoren, wegen ihrer ge­ legentlichen Signaldrift und wegen ihrer Anfälligkeit ge­ genüber elektrischen Potentialen, wurden diese Sensoren, welche fast ausschließlich auf dem Prinzip der polaro­ graphischen Reduktion von Sauerstoff beruhen, in den letzten Jahren durch andere Sauerstoffsensoren ersetzt. Unter diesen haben die optischen größte Bedeutung er­ langt.

Die meisten optischen Sensoren, beispielsweise für Sauerstoff, beruhen auf der Grundlage der dynamischen Fluoreszenzlöschung, d.h. auf der Verminderung der Fluo­ reszenzaktivität eines geeigneten Fluoreszenzindikators in Anwesenheit des Löschers, z.B. Sauerstoff. Für die Beziehung zwischen gemessener Fluoreszenzintensität und dem Sauerstoffpartialdruck p O₂ gilt dabei die folgende, von Stern und Volmer beschriebene Gleichung:

F₀/F = 1 + K · p O₂ (1)

Die übrigen in der Gleichung vorkommenden Symbole haben dabei folgende Bedeutung:

F₀ bzw. Fist die Fluoreszenzintensität des Sensors in Abwesenheit bzw. in Anwesenheit von Sauerstoff. Kist die sogenannte Stern-Volmer-Konstante, welche durch Eichung ermittelt wird.

Wenn in Gleichung (1) die Größen F _o und K konstant sind, kann man aus der Messung von F direkt auf die Kon­ zentration bzw. den Partialdruck von Sauerstoff zurück­ rechnen. Verschiedene Verfahren und Anordnungen zur Mes­ sung des Sauerstoffpartialdruckes auf dieser Grundlage sind bekannt.

So ist z.B. aus der GB-PS 11 90 583 eine Anordnung zur Messung des Sauerstoffgehaltes gasförmiger Proben be­ kannt. Dabei steht die Probe mit einer Sensorschicht, be­ stehend aus einem glasartigen Trägermaterial, welches mit einem fluoreszierenden Indikator, z.B. Fluoranthen, ge­ tränkt ist, in Kontakt. Die Fluoreszenz dieses Indikators wird durch eine seitlich angebrachte Gasentladungslampe angeregt und durch Sauerstoff gemäß Gleichung (1) gelöscht. Die jeweilige Fluorezenzintensität wird mit einem auf der anderen Seite angebrachten Photodetektor gemessen.

Sehr ähnliche Verfahren werden in der US-PS 36 12 866 sowie in der US-PS 40 03 707 beschrieben. Letzteres Ver­ fahren ist vorzugsweise für die Bestimmung von Sauerstoff­ konzentrationen in flüssigen Proben ausgelegt. Der Indi­ kator, z.B. Pyrenbuttersäure, ist in einer Siliconmembran eingebettet, welche in Kontakt mit der flüssigen Probe steht. Aus ihr dringt Sauerstoff in die Siliconmembran ein und bewirkt dort eine Vermindung bzw. Löschung der Fluoreszenzintensität des Indikators.

Bei der praktischen Durchführung all dieser Verfah­ ren hat sich herausgestellt, daß die Messung der Fluores­ zenzintensität F mit verschiedenen Fehlern behaftet ist. So wird diese z.B. stark durch Schwankungen der Intensi­ tät I _o der Anregungsquelle beeinflußt. Zwischen der In­ tensität der Anregungslichtquelle I _o und der gemessenen Fluoreszenzintensität F besteht nach Parker angenähert folgende lineare Beziehung:

F = I₀ · ε · c · d · Q _f · k (2)

Hier stehen e bzw. c für den molaren dekadischen Extinktionskoeffizienten bzw. für die Konzentration des Indikators. Q _f für seine Fluoreszenz-Quantenausbeute, und k ist eine konstante Größe, welche durch die Geome­ trie der Meßanordnung bestimmt wird.

Aus dieser Gleichung geht hervor, daß Schwankungen in der Intensität I _o der Lichtquelle unmittelbar zu feh­ lerhaften Messungen von F führen. In solchen Fällen trifft die oben gemachte Annahme, daß die Größe F _o kon­ stant ist, nicht mehr zu.

Eine zweite Fehlerquelle resultiert daraus, daß die meisten bisher bekannten Fluoreszenzindikatoren unter dem Einfluß des Anregungslichtes nicht stabil sind, sondern eine langsame Zersetzung erleiden. Dies resultiert in einem langsamen Abfall der gemessenen Fluoreszeninten­ sität F _o . Wieder wird die oben gemachte Annahme, daß F _o konstant bleibt, nicht erfüllt. Als Ergebnis dieser Photo­ zersetzung werden fälschlicherweise zu große Meßwerte für die zu messende Stoffkonzentration berechnet.

Eine dritte Fehlerquelle besteht darin, daß die Fluoreszenzindikatoren aus dem polymeren Material, in das sie üblicherweise eingebettet sind, ausgewaschen werden. In der Folge kommt es zu einer Verminderung der Konzen­ tration c des Indikators. Nach der obigen Gleichung (2) resultiert daraus eine verminderte Fluoreszenzintensität F bzw. wieder ein falscher Wert für die gemessene Stoff­ konzentration.

Eine letzte Fehlerquelle hat ihre Ursache in Bei­ trägen von Streulicht, da dieses, wenn es zu einer ungenü­ genden spektralen Trennung von gestreutem Anregungslicht und Fluoreszenzlicht kommt, üblicherweise mit dem Fluores­ zenzlicht mitgemessen wird. Auch Umgebungslicht kann in­ terferieren wenn nicht in ausreichender Weise gesorgt wird, daß es vom eigentlichen Meßraum abgeschirmt wird. In beiden Fällen kommt es bei der Bestimmung der Fluores­ zenzintensität zu einer Erhöhung des wahren Fluores­ zenzsignales F um einen gewissen Betrag, der aus Streu­ bzw. Umgebungslicht stammt. Durch eine zu hoch gemessene, anscheinende Fluoreszenzintensität F, wird der wahre Wert für den Stoffgehalt mit Hilfe von Gleichung (1) zu niedrig berechnet.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Ver­ fahren vorzustellen, welches in der Lage ist, die Konzen­ tration von in einer Substanz enthaltenen Stoffen, insbe­ sondere den Sauerstoffgehalt einer Probe, mit Hilfe eines optischen Sensors zu bestimmen, welches Verfahren die oben angeführten Nachteile nicht besitzt und mit welchem insbesondere Meßfehler, welche auf Photozerset­ zung und Konzentrationsschwankungen des Indikators beru­ hen, vermieden werden.

Dies wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Abklingzeit t der Lumineszenz des mit dem zu messenden Stoff in Kontakt befindlichem Lumineszenzindikator gemes­ sen wird und daß aus der bekannten bzw. vorab ermittelten Abklingzeit t _o des nichtgelöschten Lumineszenzindikators die Konzentration des zu messenden Stoffes bestimmt wird. Unter Abklingzeit t wird dabei jene Zeit verstanden, in welcher der Anfangswert der Fluoreszenz in Anwesenheit eines Löschers auf 1/e gesunken ist. Die Abklingzeit t _o , bei Abwesenheit des Löschers, ist eine für jeden Lumines­ zenzindikator spezifische Größe, welche praktisch nur von der Temperatur und dem Lösungsmittel beeinflußt wird, nicht jedoch von der Indikatorkonzentration. Der Wert der Abklingzeit t ist maximal im Fall einer vollständigen Abwesenheit des zu bestimmenden Stoffes, und sinkt mit zunehmenden Partialdruck dieses Stoffes.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von graphi­ schen und schematischen Darstellungen näher erläutert. Es zeigen

Fig. 1 und 2 das Verhältnis der Fluoreszenzabkling­ zeiten in Abhängigkeit von der Stoff­ konzentration und

Fig. 3 und 4 schematische Meßanordnungen.

Fig. 1 zeigt in graphischer Darstellung das Verhältnis der Fluoreszenzabklingzeiten t _o /t aufgetragen auf der Ordi­ nate gegen den Sauerstoffgehalten in % auf der Abszisse. Man ersieht daraus, daß die Methode bei geringem Sauer­ stoffgehalt am empfindlichsten ist. Praktisch derselbe Kurvenverlauf wird erhalten, wenn man die Indikatorkon­ zentration auf die Hälfte erniedrigt. Der einzigartige Vorteil der Methode besteht darin, daß ein Optosensor nach der Erfindung nicht mehr geeicht zu werden braucht, da der Sauerstoffgehalt direkt aus der Graphik und der gemesse­ nen Größe t bzw. aus den einmal zu bestimmenden Größen K und t bestimmt werden kann, wenn man davon ausgeht, daß in guter Näherung gilt:

t₀/t = 1 + K · p O₂ (3)

Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß man mit Hil­ fe der Messung von t nur denjenigen Löschanteil erfaßt, welcher durch dynamische Fluoreszenzlöschung zustande kommt, während der statische Löschanteil unberücksichtigt bleibt. Bei den bisherigen Verfahren wurden durch Messung von F, welches sowohl durch statische als auch durch dynamische Löschung beeinflußt wird, meist gekrümmte Eichkurven erhalten. Das hier vorgestellte Verfahren liefert prak­ tisch immer gerade Eichkurven.

Ein entsprechender Vergleich ist in Fig. 2 gezeigt. Die Stern-Volmer Auftragung F _o /F gegen die Löscherkonzentra­ tion (Löscher Iodid) zeigt bei höheren Iodid-Konzentratio­ nen eine Abweichung nach oben. Die t _o /t-Auftragung liefert hingegen eine Gerade. Die Kurven wurden mit einem Haloge­ nidsensor bekannter Art gemessen.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Abklingzeit t phasensensitiv gemessen wird. Dies ist eine der Methoden, welche zur Bestimmung der Abkling­ zeiten bevorzugt herangezogen werden kann. Bei der phasen­ sensitiven Methode wird die Probe mit sinusförmig modulier­ tem Licht belichtet, wobei dann die Phasenverschiebung des Emissionslichtes relativ zum Einstrahlungslicht gemessen wird. Mit Hilfe der gemessenen Phasenverschiebung kann dann mit bekannten Methoden auf die Abklingzeit rückgerechnet werden.

Als eine weitere erfindungsgemäße Methode wird vor­ geschlagen, daß die Messung der Abklingzeit t nach der Pulsmethode erfolgt. Bei dieser Methode wird die Sensor­ schicht jeweils mit einem kurzen Lichtpuls belichtet und anschließend die Abklingzeit t gemessen.

Abklingzeiten im ps-Bereich sind zwar heutzutage re­ lativ genau zu bestimmen, doch erfordert dies einen unver­ tretbar hohen apparativen Aufwand, sodaß auf Indikatoren mit derart kurzen Abklingzeiten in der Regel verzichtet werden wird.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist deshalb vorgesehen, daß insbesondere zur Erzielung meßtechnisch gut erfaßbarer Abklingzeiten t ein Lumineszenzindikator mit einer Abklingzeit von mehr als 5 ns verwendet wird.

Abklingzeiten in der Größenordnung von einigen µs sind meßtechnisch besonders gut erfaßbar, sodaß beispiels­ weise in einer Ausgestaltung der Erfindung zur Messung von Sauerstoff ein metallorganischer Komplex der Elemente Ruthenium oder Iridium als Lumineszenzindikator verwen­ det wird. Ein solcher Indikator ist z.B. der Ruthenium (II)-dipyridyl-Komplex, welcher ein Absorptionsmaximum bei 470 nm und ein Fluoreszenzmaximum bei ca. 600 nm aufweist.

Vorteilhafterweise kann erfindungsgemäß auch vorge­ sehen sein, daß bei Lumineszenzindikatoren, beispielswei­ se aus der Reihe der heterozyklischen Farbstoffe mit sehr kurzer, im Bereich zwischen 1 ns und 1 ps liegender Fluo­ reszenzabklingzeit t, die Abklingzeit t′ der Phosphores­ zenz dieser Indikatoren zur Messung herangezogen wird. Die eingangs genannte Stern-Volmer-Gleichung gilt nicht nur für die Fluoreszenz, also die Lichtemission aus dem ange­ regten Singlett-Zustand, sondern auch für die Phosphores­ zenz, wobei hier die Lichtemission aus einem angeregten Triplett-Zustand resultiert. Bei Lumineszenzindikatoren dieser Art erhält man die beispielsweise sauerstoffsen­ sitive Schicht dadurch, daß man Farbstoff, wie z.B. Trypaf­ lavin, Chlorophyll, Rhodamine, Acridinorgane, Perylente­ tracarbonsäure-diimide oder auch Anthranilsäure auf akti­ ve Oberflächen adsorbiert. Geeignete Materialien sind z.B. Kieselgel, Silicagel, Filterpapier, Cellulose, Dextran und ähnliche. Im allgemeinen sind die Fluoreszenzabkling­ zeiten dieser Farbstoffe sehr kurz, sie liegen im Bereich zwischen 1 ns und 10 ps, sodaß aufwendige Methoden zur Be­ stimmung der Abklingzeit t notwendig wären. Bei sehr ge­ ringem Sauerstoffdruck ist jedoch anstelle der Fluoreszenz eine Phosphoreszenz zu beobachten, welche relativ langsam abklingt. Die Abklingzeit t′, welche typischerweise zwi­ schen 1 µs bis 10 s liegt, ist daher besonders leicht meßbar. Die Messung der Phosphoreszenzabklingzeit t′ wird somit zur Methode der Wahl bei sehr geringem Sauer­ stoffpartialdruck, z.B. in Abwässern od. Abgasen, oder auch in der Prozeßkontrolle industrieller Anlagen.

In einer Ausgestaltung der Erfindung wird vorge­ schlagen, daß bei Einbettung des Lumineszenzindikators in ein zyklisches Wirtsmolekül, beispielsweise Cyclodex­ trin, die Abklingzeit t′ der Phosphoreszenz bei Raumtem­ peratur gemessen wird. Im Gegensatz zu den üblichen Phosphoreszenzmessungen, welche bei tiefen Temperaturen durchgeführt werden müssen, erfolgt hier eine Raumtem­ peratur-Phosphoreszenz (RTP). Als Wirtsmolekül eignen sich dabei beispielsweise die Cyclodextrine.

Schließlich ist es erfindungsgemäß vorgesehen, daß die Messung der Abklingzeiten t, t′ unter Verwendung op­ tischer Lichtleiter durchgeführt wird. Durch die vorteil­ hafte Anwendung von Lichtleitern bei der Messung der Ab­ klingzeiten wird dem erfindungsgemäßen Verfahren ein weites Anwendungsgebiet eröffnet.

Die Fig. 3 zeigt in schematischer Weise ein Phasen­ fluorimeter zur phasensensitiven fluorimetrischen Bestim­ mung von Sauerstoffkonzentrationen. Ein Hochfrequenzge­ nerator 1 moduliert eine blaue LED 2, deren Licht, even­ tuell nach Passieren eines Filters 3, in einen Arm 4 eines Lichtleiters 5 eingekoppelt wird und an dessen Ende 6 auf eine sauerstoffsensitive Membran 7 trifft. Deren Fluores­ zenz, sowie Streulicht wird über den zweiten Arm 8 des Lichtleiters 5 auf eine Kollimatorlinse 9 gelenkt und fällt auf einen Strahlteiler 10. Das gestreute Anregungs­ licht wird vom Fluoreszenzlicht durch ein Filter 11 ge­ trennt und mittels der Linse 12 auf eine Photodiode 13 fokussiert. Das vom Strahlteiler 10 nicht abgelenkte Licht fällt auf ein Filter 14, welches nur das Fluoreszenzlicht durchläßt. Dieses wird mit Hilfe der Linse 15 auf die Photodiode 16 gelenkt. Nach Verstärkung der aus den bei­ den Photodioden kommenden Signale mit Hilfe der Verstär­ ker 17 und 18 wird mittels eines Phasen-Spannungs-Wandlers 19 die Phasenverschiebung zwischen Streu- und Fluoreszenz­ licht gemessen und einer hier nicht dargestellten Anzeige­ vorrichtung zugeführt. Die Phasenverschiebung nimmt mit zunehmender Sauerstoffkonzentration ab.

Es ist natürlich auch möglich, für das Verfahren nach der Erfindung andere bekannte Lichtleiteranordnungen zu verwenden, beispielsweise solche, wo - wie eingangs beschrieben - durch Bestimmung des Verhältnisses zweier Fluoreszenzlichtintensitäten auf den Sauerstoffpartial­ druck geschlossen wird.

Speziell für die Pulsmethode wo keine Trennung des Anregungslichtes und des Fluoreszenzlichtes notwendig ist, kann die in Fig. 4 gezeigte Anordnung zur Anwendung kom­ men. Diese besteht aus einem kleinen Sensorelement 2 Q am Ende 6 des zweiarmigen Single-fiber-Lichtleiters 5 mit einem optischen Separator 21. Das Sensorelement 20 besteht aus einer 50 µm dicken Schicht einer 0,05%igen Lösung von Decacyclen in Silicon, nach den Autoren Wolfbeis, Posch und Kroneis: Anal.Chem. 57, 2556 (1985). Anregungslicht aus einer Xenon-Lichtquelle 22 trifft, durch den einen Lichtleiterarm 4 kommend, auf die Sensor­ membran des Sensorelementes 20 und Fluoreszenzlicht fällt nach Passieren des optischen Separators 21 durch den zweiten Lichtleiterarm 8 kommend, gefiltert durch ein Filter 23 auf die Detektoreinheit 24. Normalschnitt I-IV durch den Separator 21 zeigen die jeweilige Anordnung von Kern 25 und Mantel 26 des Lichtleiters in diesem Be­ reich. Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß die Meßanordnung sehr viel weniger durch Positionsänderun­ gen und Vibrationen beeinflußt wird als ein optisches System bestehend aus Spiegeln und Linsen.

Im folgenden wird die Herstellung typischer Sauer­ stoffsensormembranen beschrieben, welche zur Bestimmung des pO₂ durch Messung von t bzw. t′ herangezogen werden können. Dabei handelt es sich um eine sogenannte Emul­ sionsmembran, also einer Emulsion einer wäßrigen Lösung eines Indikators in einem polymeren Trägermaterial.

Beispiel 1 Herstellung einer sauerstoffsensitiven Emul­ sionsmembran.

4.5 g eines Siliconvorpolymers (Produkt Nr. 601 A, von Wacker-Chemie, BRD) 0,5 g eines härtenden Siliconpolymers (Produkt Nr. 601 B, Wacker) wurden mit 1 ml einer 10^-3 molaren wäßrigen Lösung von Ruthenium-tridipyridyl-di­ chlorid Ru(bipy)₃Cl₂, von Strem Chemicals, Newburyport, Massachusetts 01950, USA mit Hilfe eines Turbinenrührers, z.B. vom Typ Turrax, zu einer sehr feinen Emulsion verar­ beitet. Statt in Wasser kann man den Indikator auch in einem Gemisch aus Wasser und Glycerin im Verhältnis von ca. 8 : 2 oder einer Lösung von z.B. 30% Dextran oder Polyethylenglycol in Wasser verwenden. Diese Zusätze ver­ hindern aufgrund ihrer hygroskopischen Eigenschaften ein Austrocknen der Membran. Die entstehende Emulsion wird in einer Dicke von ca. 20-50 µm auf ein Glasplättchen ge­ strichen. Man härtet sie aus durch Erwärmen auf 50°C, am besten unter Wasser, um das Austrocknen der Emulsion zu verhindern. Nach dem Aushärten wird die Membran entweder abgezogen und am Ende des Lichtleiters aufgespannt, oder zusammen mit dem Glasträger am Ende des Lichtleiters befe­ stigt. Die Löschkonstante K für diese sauerstoffsensitive Emulsionsmembran beträgt 0,025 pro %O₂-Gehalt der Probe. Beispiel 2 Herstellung einer sauerstoffsensitiven homoge­ nen Membran. Man löst 2,0 g des Siliconvorpolymers Elasto­ sil E 43 in 2 ml Toluol und gibt dazu eine Lösung von 10 mg solubilisiertem Decacyclen (hergestellt nach der AT-PS 3 77 095) in 1,0 ml Toluol. Man bereitet daraus eine ca. 50 µm dicke Membran, indem man die Lösung in ca. 150 µm Dicke auf ein Glasplättchen aufbringt und 24 h bei Raum­ temperatur trocknen bzw. härten läßt. Die Membran wird am Ende eines Lichtleiters aufgebracht und über diesen mit Lichtpulsen (Dauer 2-4 ns) der Wellenlänge 400 nm be­ strahlt. Es wird die Abklingzeit der Fluoreszenz bei 500 nm gemessen.

Neben Sauerstoff sind mit Hilfe der dynamischen Löschung der Fluoreszenz insbesondere auch Schwefeldioxyd, Halothan, und Halogenide bestimmbar, wobei bei herkömm­ licher Bestimmung der Konzentration der genannten Stoffe über die Messung der Fluoreszenzintensität, auch hier die eingangs angeführten Nachteile auftreten. Diese Nachteile werden durch das erfindungsgemäße Verfahren, nämlich durch die Bestimmung der Konzentration der zu messenden Stoffe mit Hilfe der Abklingzeiten t bzw. t′, vermieden.

Das vorliegende Verfahren zur Messung von Stoffkon­ zentrationen bietet somit gegenüber den eingangs erwähn­ ten Verfahren, bei welchen eine Lichtintensität gemessen wird, folgende entscheidende Vorteile:

• a) Das Ausbleichen sowie Auswaschen des Farbstoffes führt zu keiner Änderung des analytischen Signals, da t konzentrationsunabhängig ist.
• b) Intensitätsschwankungen der Lichtquelle, welche bis­ her über Referenzmessungen ausgeglichen werden mußten, spielen keine Rolle mehr, da t von F _o unabhängig ist.
• c) Da statt zweier variabler Größen (F _o und F) nur mehr eine Variable gemessen wird, ist nur mehr eine Einpunkts­ eichung notwendig.
• d) Durch den Umstand, daß die Abklingzeit nur mehr durch eine Löschart, nämlich die dynamische Löschung, beein­ flußt wird, werden im Gegensatz zu anderen Verfahren prak­ tisch immer lineare Eichkurven erzielt.

Claims (8)

1. Verfahren zur Bestimmung der Konzentration von in einer Substanz enthaltenen Stoffen, insbesondere von Sauerstoff, mit einem Lumineszenzindikator, dessen Lu­ mineszenzintensität von den zu bestimmenden Stoffen gemindert bzw. gelöscht wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Abklingzeit t der Lumineszenz des mit dem zu messenden Stoff in Kon­ takt befindlichen Lumineszenzindikators gemessen wird und daß aus der bekannten bzw. vorab ermittelten Ab­ klingzeit t _o des nichtgelöschten Lumineszenzindika­ tors die Konzentration des zu messenden Stoffes be­ stimmt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abklingzeit t phasensensitiv gemessen wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Messung der Abklingzeit t nach der Pulsmethode er­ folgt.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß insbesondere zur Erzielung meßtech­ nisch gut erfaßbarer Abklingzeiten t ein Lumineszenzin­ dikator mit einer Abklingzeit von mehr als 5 ns ver­ wendet wird.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur Messung von Sauerstoff ein metallorganischer Kom­ plex der Elemente Ruthenium oder Iridium als Lumines­ zenzindikator verwendet wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Lumineszenzindikatoren, bei­ spielsweise aus der Reihe der heterozyklischen Farb­ stoffe mit sehr kurzer, im Bereich zwischen 1 ns und 1 ps liegender Fluoreszenzabklingzeit t, die Abkling­ zeit t′ der Phosphoreszenz dieser Indikatoren zur Messung herangezogen wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei Einbettung des Lumines­ zenzindikators in ein zyklisches Wirtsmolekül, bei­ spielsweise Cyclodextrin, die Abklingzeit t′ der Phos­ phoreszenz bei Raumtemperatur gemessen wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Messung der Abklingzeiten t, t′ unter Verwendung optischer Lichtleiter durchgeführt wird.